Selama anak menjalani anestesi umum, tenaga medis terus memantau apakah ia bernapas dengan baik. Salah satu indikator penting pada fase ini adalah kadar karbon dioksida dalam darah.
Untuk mengetahui nilainya secara paling akurat, dokter perlu memasukkan selang kecil ke arteri dan mengambil darah. Namun pada bayi dan bayi baru lahir, pembuluh darah sangat kecil sehingga pemasangan selang kerap sulit. Pengambilan darah berulang juga dapat menambah beban, seperti kerusakan pembuluh darah atau anemia.
Tim peneliti di Korea mengembangkan cara untuk memperkirakan kondisi pernapasan anak tanpa pengambilan darah tambahan, dengan cara memanfaatkan beragam sinyal biologis yang diukur selama operasi. Tim Profesor Kim Hyun-ho dari Departemen Pediatri dan Kedokteran Remaja, Rumah Sakit Anak St. Nicholas, Rumah Sakit Seoul St. Mary, Universitas Katolik Korea, mengumumkan pada tanggal 21 bahwa mereka telah mengembangkan model kecerdasan buatan (AI) untuk memperkirakan kadar karbon dioksida dalam darah. Penulis pertama adalah residen Park Ju-hyun dari Departemen Anestesiologi dan Kedokteran Nyeri, Rumah Sakit Asan Seoul, serta mahasiswa Cho Chae-eun dari Fakultas Kedokteran Universitas Korea.
Pada operasi anak, kadar yang diukur dari napas yang diembuskan sering kali berbeda dengan kadar sebenarnya di dalam darah
Saat ini sudah ada cara memantau kondisi pernapasan tanpa mengambil darah. Metode itu adalah pemeriksaan ‘karbon dioksida akhir ekspirasi’, yang mengukur karbon dioksida yang keluar ketika pasien mengembuskan napas hingga tuntas.
Namun, angka ini tidak selalu sama dengan karbon dioksida dalam darah sebenarnya. Jika keseimbangan antara udara yang masuk ke paru-paru dan aliran darah tidak sesuai, atau bila ada masalah pada fungsi jantung dan paru, selisihnya bisa membesar.
Untuk menekan galat tersebut, tim peneliti menambahkan suhu tubuh, nilai pengaturan ventilator, usia, informasi penyakit, dan lain-lain ke data karbon dioksida pada napas yang diembuskan. Total 10 jenis informasi dilatihkan ke AI.
Hasil analisis pada 3.586 anak… rata-rata galat turun 23%
Tim peneliti menganalisis 8.853 pasang nilai pengukuran dari 3.586 pasien pediatrik yang terdaftar di ‘VitalDB’, basis data sinyal biologis ruang operasi yang tersedia untuk publik.
Dalam data VitalDB, nilai yang diperkirakan AI berbeda rata-rata 2,73 mmHg dari nilai pemeriksaan darah sebenarnya. Rata-rata galat saat hanya menggunakan karbon dioksida pada napas yang diembuskan adalah 3,56 mmHg. Ketika berbagai sinyal biologis turut dipertimbangkan, galat berkurang 0,83 mmHg, sekitar 23%.
Tim peneliti juga memverifikasi kinerja dengan data pasien terpisah yang tidak digunakan dalam pengembangan AI. Pada 92 pengukuran dari 50 pasien pediatrik di Rumah Sakit Universitas Nasional Chungnam, rata-rata galat adalah 3,65 mmHg. Pada 2.138 pengukuran dari 499 pasien pediatrik yang baru dikumpulkan di Rumah Sakit Universitas Nasional Seoul dari Januari 2024 hingga Juni 2025, angkanya tercatat 3,67 mmHg.
Dalam data terpisah, galat meningkat sekitar 0,9 mmHg dibanding evaluasi VitalDB. Artinya, ketika diterapkan pada pasien baru, akurasi sedikit menurun. Namun, meski rumah sakit dan periode pengumpulan data berbeda, galat pada dua kelompok validasi itu hampir sama.
Perlu verifikasi lebih lanjut apakah pemeriksaan darah bisa dikurangi
Upaya memperkirakan karbon dioksida dalam darah pasien pediatrik dengan AI bukanlah pertama kalinya. Tim peneliti dari Rumah Sakit Anak Universitas Nasional Seoul pada 2024 mempublikasikan model serupa berdasarkan data 32 pasien pediatrik yang menggunakan ventilator.
Penelitian kali ini berbeda karena memanfaatkan data 3.586 anak yang menjalani operasi, serta mengujinya kembali pada dua kelompok pasien terpisah.
Namun, masih terlalu dini untuk menyimpulkan bahwa pemeriksaan darah dapat dikurangi. Studi ini menganalisis rekam medis yang sudah terkumpul. Penelitian ini tidak memeriksa seberapa banyak pengambilan darah atau pemasangan kateter arteri berkurang ketika AI digunakan di ruang operasi yang sebenarnya.
Informasi yang diperoleh dari pemeriksaan darah, seperti hemoglobin sebelum operasi, juga masuk dalam perhitungan AI. Jadi, ini bukan teknologi yang sama sekali tidak mengambil darah, melainkan lebih dekat sebagai alat bantu untuk menentukan seberapa sering pemeriksaan darah perlu dilakukan selama operasi.
Profesor Kim Hyun-ho mengatakan, “Meski tidak dapat sepenuhnya menggantikan pemeriksaan gas darah arteri, ini bisa menjadi alat bantu yang berguna dalam situasi ketika pemasangan kateter arteri sulit atau pemeriksaan sering tidak memungkinkan.” Ia menambahkan, “Untuk diterapkan dalam praktik klinis, diperlukan penelitian tambahan yang menguji efektivitasnya melalui penggunaan langsung pada pasien.”
Hasil penelitian dimuat dalam jurnal internasional 《Anesthesiology》.
